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1、第五节第五节 机械效率机械效率甲甲乙乙丙丙甲乙丙三位同学，同时到达学校甲乙丙三位同学，同时到达学校三位同学的三位同学的目的相同目的相同但是丙比乙要早起，但是丙比乙要早起，多走多走一些一些额外额外的路程的路程乙比甲要早起，多走一些乙比甲要早起，多走一些额外额外的路程的路程学校学校我们的目的我们的目的从井中打从井中打水水但又但又不得不不得不借助水借助水桶桶在提水的这一过程中在提水的这一过程中人人总总共共所做的所做的功功我们的目的，对我们我们的目的，对我们真正真正有用有用的功的功不是我们的目的，对我们不是我们的目的，对我们无用无用，但又但又不得不不得不做的做的额外额外增加增加的功的功对对水水和和桶桶
2、做得功做得功FSFS对对水水做得做得功功GhGh对对桶桶和克服和克服摩擦力摩擦力做的做的功功总功有用功额外功有用功：有用功：在完成任务时，为达在完成任务时，为达到我们的目的，我们到我们的目的，我们真正需要真正需要的，对我们的，对我们有用有用的那部分的那部分功功总功：总功：在完成任务时，在完成任务时，人人总共总共所做的所做的功功额外功：额外功：在完成任务时，对我在完成任务时，对我们们无用无用，但又，但又不得不不得不做的那部做的那部分额外附加分额外附加功功乙乙丙丙甲乙丙都奔着相同的甲乙丙都奔着相同的目的目的地学校，但甲可以睡地学校，但甲可以睡懒懒觉，觉，而丙需要而丙需要早早早早起床，这里就存在一个
3、起床，这里就存在一个效率效率问题问题在使用机械做功时也存在效率问题，在使用机械做功时也存在效率问题，我们把我们把有用功有用功和和总功总功的的比值比值叫做叫做机机械效率械效率有用功有用功和和总功总功的的比值比值叫做叫做机械效率机械效率在物理中我们通常用在物理中我们通常用百分率百分率表示机械效率表示机械效率=W有用有用W总总100注意：机械效率注意：机械效率没有单位没有单位 由于由于W W有用有用W W总总，故，故 小于小于1 1让你选择你选择哪种方式，为什么？让你选择你选择哪种方式，为什么？使用哪种方式的机械使用哪种方式的机械效率效率高高？在三种方式？在三种方式中中总功总功是什么？那一是什么？那
4、一部分是部分是有用功有用功？那一？那一部分是部分是额外功额外功人人提提沙沙子子做做功功1.1.对砂子做功对砂子做功2.2.对桶做功对桶做功3.3.克服自重做功克服自重做功人人拉拉滑滑轮轮做做功功1.1.对砂子做功对砂子做功2.2.对桶做功对桶做功3.3.对动滑轮做功对动滑轮做功人人拉拉滑滑轮轮做做功功1.1.对砂子做功对砂子做功2.2.对口袋做功对口袋做功3.3.对动滑轮做功对动滑轮做功真正需要真正需要的，对我们的，对我们有用有用的那部分的那部分功功，有用功，有用功，Gh在使用机械过程中，在使用机械过程中，不得不不得不做的那部分额外附加做的那部分额外附加功，功，额外功额外功人总共所做的功，人总
5、共所做的功，总功总功，F F拉拉S S绳子绳子在这三幅图片中，那幅做功的机械效率在这三幅图片中，那幅做功的机械效率高高？W总总=W有用有用100=G沙子沙子h上升上升F F拉拉S S绳子绳子100=G沙子沙子h上升上升F F拉拉nhnh100=W有用有用W总总100=W有用有用100W有用有用+W额外额外=G物物h100G物物h+G动动h因为 W总总=W有用有用+W额外额外在使用在使用滑轮组滑轮组提升提升物体的过程物体的过程中，那些因素会产生中，那些因素会产生额外功额外功1 1 动动滑轮的滑轮的重重力力2 2 滑轮组与绳子之间的滑轮组与绳子之间的摩擦力摩擦力如何如何提高提高机械机械效率效率外因
6、外因内因内因减减小小额额外外功功增加增加有用功有用功减减小小动动滑滑轮的轮的重重力力减减小滑轮组小滑轮组与绳子之间与绳子之间的的摩擦力摩擦力增加增加物物体本体本身的身的重重力力排除外界阻力排除外界阻力提高自身能力提高自身能力一些机械的机械效率：一些机械的机械效率： 滑轮组：滑轮组：50%70% 起重机：起重机：40%50% 一些机械的机械效率：一些机械的机械效率： 抽水机：抽水机：60%80% 柴油机：柴油机： 28%40% 使用起重机提升重物时使用起重机提升重物时所做的有用功跟所做的有用功跟总功的比值是总功的比值是60%60%，也可以说，也可以说有用功在总有用功在总功中占有功中占有60%60
7、%，另外的，另外的4040是额外功是额外功起重机的起重机的机械效率机械效率是是60%60%，它表示什它表示什么意思？么意思？关于关于机械效率机械效率的的三类三类计算计算1 1 杠杆杠杆2 2滑轮滑轮竖直拉物体竖直拉物体 水平拉物体水平拉物体3 3斜面斜面1 1杠杆杠杆=W有用有用100W总总=G物物h上升上升F F拉拉S S绳子绳子100相似相似三角形三角形S/h = L动动/L阻阻=G物物L阻阻F F拉拉L L动动1002 2 滑轮滑轮竖直拉动物体竖直拉动物体=W有用有用W总总100=G物物h上升上升F F拉拉S S绳子绳子100=G物物h上升上升F F拉拉nhnh上升上升100=W有用有用
8、W总总100=W有用有用100W有用有用+W额外额外=G物物h100G物物h+G动动h水平水平拉动物拉动物体体=W有用有用W总总100=f摩擦摩擦h移动移动F F拉拉S S绳子绳子100=F F拉拉nhnh移动移动f摩擦摩擦h移动移动100=W有用有用W总总100=F钩子钩子h移动移动F F拉拉S S绳子绳子=(G物物 F浮浮) h移动移动F F拉拉S S绳子绳子1001003 斜面理想，理想，不不计计摩擦力摩擦力：W总总 = FL W有用有用 = Gh=2 2、实际，、实际，考虑摩擦力考虑摩擦力：W总 = FLW有用= GhW额外 = fL=W有用有用W总总100=G物物h上升上升F F拉拉
9、L L100=G物物h上升上升GhGh+ +fLfL100请你判断：请你判断：下面说法中是否正确下面说法中是否正确？1有用功越多，机械效率越高（有用功越多，机械效率越高（ ）2额外功越少，机械效率越高（额外功越少，机械效率越高（ ）3物体做功越慢，机械效率越低（物体做功越慢，机械效率越低（ ）4做总功越多，机械效率越低（做总功越多，机械效率越低（ ）5做做相相同同的的有有用用功功，额额外外功功越越少少，机机械械效效率率越越高（高（ ）6做做相相同同的的总总功功时时，有有用用功功越越多多，机机械械效效率率越越高（高（ ）7机械效率越高，越省力（机械效率越高，越省力（ ）用水桶从井中提水时，所做的
10、有用功是用水桶从井中提水时，所做的有用功是 ，额外功是，额外功是 ，总，总功是功是 ；如果桶掉到井里，从井里捞桶时，捞上来如果桶掉到井里，从井里捞桶时，捞上来的桶里带了一些水，有用功是的桶里带了一些水，有用功是 ，额外功是额外功是 ，总功是，总功是 。 克服水的重力做功克服水的重力做功克服桶的重力做功克服桶的重力做功拉力所做的功拉力所做的功克服桶的重力做功克服桶的重力做功克服水的重力做功克服水的重力做功拉力所做的功拉力所做的功练习练习1、利用如图所示的滑轮组，在、利用如图所示的滑轮组，在F=80NF=80N的拉的拉力作用下力作用下, ,将一个重为将一个重为180N180N的物体匀速举高的物体匀速举高1m1m，绳重、摩擦不计。，绳重、摩擦不计。求求: :（1 1）W W总总= =？ （2 2）W W有用有用= =？ (3) W(3) W额外额外=? =? (4)=? (4)=? (5) G (5) G动动=?=?GF.练习练习2、小明用、小明用100N的力沿竖直方向将杠杆的一端拉下的力沿竖直方向将杠杆的一端拉下2m，杠杆的另一端将，杠杆的另一端将320N的重物提高了的重物提高了0.5m，(1)他做的有用功是多少？他做的有用功是多少？(2)总功是多少？总功是多少？(3)杠杆的机械效率是多少？杠杆的机械效率是多少？
